萃余酸生產(chǎn)工業(yè)級磷酸一銨工藝優(yōu)化及氨化數(shù)值模擬.pdf

1、隨著環(huán)境和能源問題的日益嚴峻，使用耗能更低、污染更小的濕法磷酸技術(shù)生產(chǎn)工業(yè)磷酸已經(jīng)成為一種趨勢。目前，唯一在工業(yè)上應用的濕法磷酸凈化技術(shù)是溶劑萃取法，此法在凈化過程中不可避免的會產(chǎn)生副產(chǎn)物萃余酸，萃余酸的綜合利用成為目前企業(yè)關注的熱點。利用萃余酸生產(chǎn)工業(yè)級磷酸一銨（MAP）可以極大地提高萃余酸的使用價值和經(jīng)濟價值。目前企業(yè)上生產(chǎn)工業(yè)級磷酸一銨主要采用的是外環(huán)流反應器，外環(huán)流反應器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對于生產(chǎn)的低成本運行有著重要意義。
　　本

2、文的研究內(nèi)容主要包括三個部分：首先是對萃余酸制備工業(yè)級磷酸一銨的不同工藝段進行優(yōu)化，包括對萃余酸進行預處理凈化脫鎂和對濃縮結(jié)晶前的磷酸一銨母液進行脫鎂和補氮研究；其次是在確定了聯(lián)合工藝后對工藝參數(shù)進行單因素實驗優(yōu)化；最后是運用計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics, CFD)的相關知識和模擬軟件Fluent對外環(huán)流反應器中氣液流動情況進行仿真模擬。主要得到了以下結(jié)論：
　　(1)采用化學沉淀法，以

3、氟硅酸為沉淀劑，對萃余酸中的雜質(zhì)鎂進行脫除，得到最佳的脫鎂工藝為：萃余酸無需進行濃縮，氟硅酸按質(zhì)量比(m氟硅酸:m萃余酸)1:4加入，在常溫、170 r/min條件下反應45 min。
　　(2)采用化學沉淀法，以氟化銨為沉淀劑和補氮劑，對工業(yè)級磷酸一銨母液中的雜質(zhì)鎂進行脫除和補氮，得到最佳的脫鎂補氮工藝為：按待濃縮母液和氟化銨的液固比（ml/g）1:0.03加入氟化銨，在50℃，攪拌速度為135 r/min下反應30 min。<

4、br>　　(3)聯(lián)合工藝的最優(yōu)參數(shù)：先用氟硅酸處理萃余酸后，將水和處理過的萃余酸按質(zhì)量比1：1混合，稱取500 g置入反應器。在70℃下通入氨氣反應至pH為3.0-3.5，靜置沉化3 h后過濾，然后將所得濾液按所得濾液與氟化銨的液固比（ml/g）為1：0.01的比例投入氟化銨固體，再在60℃下通入氨氣至pH為4.5，繼續(xù)靜置3 h后過濾?？刂茲饪s后濾液的相對密度為1.38，冷卻至40℃后結(jié)晶40 min。所得產(chǎn)品收率(以P2O5計)達3